[实用新型]一种智能监控石油开采设备系统

说明书

技术领域

本实用新型属于石油技术领域，尤其涉及一种智能监控石油开采设备系统。

背景技术

随着计算机网络技术、无线通信等新技术的快速发展，如何在石油勘探中高效采集抽油机的工作情况及故障的判断成为当前研究的热点。计算机技术在很大程度上实现了自动化，简化了很多操作流程。

然而目前，油田了解和掌握油井是否正常开采工作的方式是采用人工定期现场巡逻，现场测量油井工作状态参数以了解油井的工作状况。大多数油田采用测量抽油机一个冲次时间里的上冲程电流值、下冲程电流值，再计算下冲程电流值跟上冲程电流值的比值是否在规定的80％-120％范围内以了解油井的开采工作状况。

采用人工巡逻和人工现场测量的缺陷在于：一、可靠性差。主要的原因是：信息的来源不一定可靠，人为因素太多。比如只通过看抽油机的横梁是否在转动，确定一个油井是否还在抽油。二、实时性差。由于人工定期巡逻的时间跟实际发生故障的时刻无法保持一致，因此总存在得到的油井工况信息过迟的现象。最严重的延迟能达到一个巡逻周期，可能是24小时甚至更长。如果增加油田工人和巡逻人员的人员或班次，势必会增加油田的生产成本。同时，因抽油机均工作于野外，且为不规则分布，分布最散时达十几公里一口井，在抽油机所在地段大部分没有硬质路面经过，环境恶劣，增加了油田工人和巡逻人员生产的不安全因素。尤其是暴风雨雪等恶劣天气时，这种不安全因素会大大增加。

发明内容

本实用新型提供一种智能监控石油开采设备系统，以解决上述背景技术中提出人工巡逻和人工现场测量可靠性差，实时性差，成本高等问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本实用新型提供一种智能监控石油开采设备系统，其特征在于：包括载荷传感器，信号变换器，无线设备A，加速度传感器，射频控制芯片，位移标定接口，存储器，系统工作状态指示灯，网关协调器，3G收发模块，无线设备B，复位模块，3G网络，网关，防火墙，因特网，工业以太网，后台监视系统，后台控制系统，晶振模块，手机设备，iPad设备，电源，所述载荷传感器与信号变换器连接，所述信号变换器接射频控制芯片a端，所述无线设备A的一端接射频控制芯片b端，所述加速度传感器接射频控制芯片c端，所述位移标定接口接射频控制芯片e端，所述射频控制芯片d端接网关协调器的a端，所述网关协调器的b端接3G收发模块的一端，c端接存储器，d端接复位模块，e端接系统工作状态指示灯，f端接晶振模块，所述无线设备A的另一端接3G网络，所述无线设备B的一端3G网络，另一端接3G收发模块的另一端，所述3G网络接网关a端，所述网关b端接手机设备，c端接iPad设备，d端接防火墙，所述防火墙接工业以太网，所述工业以太网接因特网、后台监视系统、后台控制系统，所述电源接射频控制芯片和网关协调器。

所述射频控制芯片选用CC2530型号的SOC芯片。

所述电源选用2节串联的3V7号干电池。

本实用新型的有益效果为：

1本专利的载荷传感器用于获取抽油机工作时抽油杆的压力数据。这个压力数据是模拟数据，通过AD转换电路将数据转换成数字信号传给主控芯片CC2530。

2本专利的位移传感器采用高精度的数字脉冲传感器，减少测量误差。其外部信号接口为2条信号线:第一条信号线的高低电平用来监测位移的增减(即变化方向)，第二条信号线与射频控制芯片的外部中断引脚相连，利用其产生的中断个数来计数脉冲的数量(检测位移的大小)。

3本专利的射频控制芯片能够测量电池的电压，系统利用该功能可以实现电源实时状况的测量，并且可以在与数据监控中心的通信中附加此类信息；红外模块用来扫描外来人员出入情况；系统工作状态指示电路可显示MCU是否处于工作状态，系统实时性好。

4本专利中的网关模块是整个系统的核心，集成了ZigBee网关协调器和3G接入模块，主要负责ZigBee无线传感网络建立、数据透传、3G网络接入等任务。ZigBee通信模块(协调器)采用CC2530芯片上系统(SOC)，通过3G收发模块完成3G网络接入，其成本低，价格便宜。